//绘制一个三角形
/*
GLAD使用步骤：GLAD可以使OpenGL基础渲染变得十分简单，只需要简单四个步骤就可以完成基础渲染。流程如下：
1.初始化GLAD库，加载所有OpenGL函数指针。
2.创建着色器并附加到着色器程序。
3.构建缓冲对象并附加到顶点属性。
4.使用着色器程序，利用渲染接口将缓冲对象按照指定图元类型渲染出来。
*/
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// settings
static const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
static const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
//三角形 顶点坐标
static float vertices[] = {
    -0.5f, -0.5f, 0.0f, // left
    0.5f, -0.5f, 0.0f,  // right
    0.0f, 0.5f, 0.0f    // top
};

//片段着色器只需要一个输出变量，这个变量是一个4分量向量，它表示的是最终的输出颜色，我们应该自己将其计算出来。我们可以用out关键字声明输出变量，这里我们命名为color。下面，我们将一个alpha值为1.0(1.0代表完全不透明)的橘黄色的vec4赋值给颜色输出
static const char *fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
                                          "out vec4 color;\n" //输出变量，最终输出的颜色
                                          "void main()\n"
                                          "{\n"
                                          "color = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);\n"
                                          "}";
//顶点着色器
static const char *vertexShaderSource = "#version 330 core\n"                       //对应使用核心版本
                                        "layout(location = 0) in vec3 position;\n " // 声明输入顶点属性
                                        "void main(){\n"
                                        "        gl_Position = vec4(position.x, position.y, position.z, 1.0);\n"
                                        "}";
/**
 * 输入事件监听
 */
static void processInput1(GLFWwindow *window)
{
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, 1);
}
/**
 * 窗口大小变化监听
 */
static void framebuffer_size_callback(GLFWwindow *window, int width, int hegiht)
{
    //printf("frame size callback width:%d, height:%d\n", width, hegiht);
    glViewport(0, 0, width, hegiht);
}
/**
 * 初始化
 */
static GLFWwindow *init()
{
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
    if (window == NULL)
    {
        printf("Failed to create GLFW window\n");
        glfwTerminate();
        return NULL;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);

    //初始化GLAD库 任何的OpenGL接口调用都必须在初始化GLAD库后才可以正常访问
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        printf("Failed to initialize GLAD");
        return NULL;
    }

    // 注册窗口变化监听
    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
    // 设置视口,告诉opengl渲染窗口的尺寸大小
    int width, height;
    glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
    glViewport(0, 0, width, height);
    return window;
}

/**
 * 创建片段着色器,片段着色器的主要目的是计算一个像素的最终颜色，这也是所有OpenGL高级效果产生的地方。通常，片段着色器包含3D场景的数据（比如光照、阴影、光的颜色等等），这些数据可以被用来计算最终像素的颜色
 */
static GLuint createFragmentShader()
{
    //片段着色器(计算像素最后的颜色输出)
    //在计算机图形中颜色被表示为有4个元素的数组：红色、绿色、蓝色和alpha(透明度)分量，通常缩写为RGBA。当在OpenGL或GLSL中定义一个颜色的时候，我们把颜色每个分量的强度设置在0.0到1.0之间。比如说我们设置红为1.0f，绿为1.0f，我们会得到两个颜色的混合色，即黄色。这三种颜色分量的不同调配可以生成超过1600万种不同的颜色！

    //创建片段着色器对象
    GLuint fragmentShader;
    fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
    //编译片段着色器源码
    glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
    glCompileShader(fragmentShader);
    //检查是否编译成功
    GLint success;
    GLchar infoLog[512];
    glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
    if (!success)
    {
        glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);
        printf("ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n");
        return 0;
    }
    return fragmentShader;
}
/**
 * 创建顶点着色器,顶点着色器主要的目的是把3D坐标转为另一种3D坐标（后面会解释），同时顶点着色器允许我们对顶点属性进行一些基本处理
 */
static GLuint createVertexShader()
{
    // 用glCreateShader创建顶点着色器
    GLuint vertexShader;
    vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER); //需要创建的着色器类型以参数形式提供给glCreateShader, 创建一个顶点着色器，传递的参数是GL_VERTEX_SHADER
    //把这个着色器源码附加到着色器对象上，然后编译它
    //要编译的着色器对象作为第一个参数。第二参数指定了传递的源码字符串数量，这里只有一个。第三个参数是顶点着色器真正的源码，第四个参数我们先设置为NULL
    glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
    //编译着色器程序
    glCompileShader(vertexShader);

    //检测编译是否成功
    GLint success;
    GLchar infoLog[512];
    glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
    if (!success)
    {
        glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);
        printf("ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n");
        return 0;
    }
    return vertexShader;
}

/**
 * 创建着色器程序
 */
static GLuint createShaderProgram()
{
    //着色器程序，着色器程序对象(Shader Program Object)是多个着色器合并之后并最终链接完成的版本。如果要使用编译的着色器我们必须把它们链接为一个着色器程序对象，然后在渲染对象的时候激活这个着色器程序。已激活着色器程序的着色器将在我们发送渲染调用的时候被使用
    //glCreateProgram函数创建一个程序，并返回新创建程序对象的ID引用。现在我们需要把之前编译的着色器附加到程序对象上，然后用glLinkProgram链接它们
    GLuint shaderProgram;
    shaderProgram = glCreateProgram();
    //顶点着色器
    GLuint vertexShader = createVertexShader();
    //片段着色器
    GLuint fragmentShader = createFragmentShader();

    glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
    glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
    glLinkProgram(shaderProgram);
    //检查是否链接成功
    GLint success;
    GLchar infoLog[512];

    glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);
    if (!success)
    {
        glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);
        return 0;
    }
    return shaderProgram;
}

/**
 * 创建VBO,顶点缓冲对象
 * 它会在GPU内存(通常被称为显存)中储存大量顶点。使用这些缓冲对象的好处是我们可以一次性的发送一大批数据到显卡上，而不是每个顶点发送一次。从CPU把数据发送到显卡相对较慢，所以只要可能我们都要尝试尽量一次性发送尽可能多的数据。当数据发送至显卡的内存中后，顶点着色器几乎能立即访问顶点，这是个非常快的过程。
顶点缓冲对象是我们在OpenGL教程中第一个出现的OpenGL对象。就像OpenGL中的其它对象一样，这个缓冲有一个独一无二的ID，所以我们可以使用glGenBuffers函数和一个缓冲ID生成一个VBO对象
 */
static GLuint createVBO()
{

    GLuint VBO;
    glGenBuffers(1, &VBO);
    /*
    OpenGL有很多缓冲对象类型，顶点缓冲对象的缓冲类型是GL_ARRAY_BUFFER。OpenGL允许我们同时绑定多个缓冲，只要它们是不同的缓冲类型。我们可以使用glBindBuffer函数把新创建的缓冲绑定到GL_ARRAY_BUFFER目标上：
    */
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

    /*
    传递数据到缓冲区:从这一刻起，我们使用的任何（在GL_ARRAY_BUFFER目标上的）缓冲调用都会用来配置当前绑定的缓冲(VBO)。然后我们可以调用glBufferData函数，它会把之前定义的顶点数据复制到缓冲的内存中
    glBufferData是一个专门用来把用户定义的数据复制到当前绑定缓冲的函数。它的第一个参数是目标缓冲的类型：顶点缓冲对象当前绑定到GL_ARRAY_BUFFER目标上。第二个参数指定传输数据的大小(以字节为单位)；用一个简单的sizeof计算出顶点数据大小就行。第三个参数是我们希望发送的实际数据。
第四个参数指定了我们希望显卡如何管理给定的数据。它有三种形式：
GL_STATIC_DRAW ：数据不会或几乎不会改变。
GL_DYNAMIC_DRAW：数据会被改变很多。
GL_STREAM_DRAW ：数据每次绘制时都会改变。
三角形的位置数据不会改变，每次渲染调用时都保持原样，所以它的使用类型最好是GL_STATIC_DRAW。如果，比如说一个缓冲中的数据将频繁被改变，那么使用的类型就是GL_DYNAMIC_DRAW或GL_STREAM_DRAW，这样就能确保显卡把数据放在能够高速写入的内存部分。
    */
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
    //现在我们已经把顶点数据储存在显卡的内存中，用VBO这个顶点缓冲对象管理。
    return VBO;
}

/**
 * 创建VAO
 */
static GLuint createVAO()
{
    /*
    顶点数组对象(Vertex Array Object, VAO)可以像顶点缓冲对象那样被绑定，任何随后的顶点属性调用都会储存在这个VAO中。这样的好处就是，当配置顶点属性指针时，你只需要将那些调用执行一次，之后再绘制物体的时候只需要绑定相应的VAO就行了。这使在不同顶点数据和属性配置之间切换变得非常简单，只需要绑定不同的VAO就行了
    */
    GLuint VAO;
    glGenVertexArrays(1, &VAO);
    //绑定VAO
    glBindVertexArray(VAO);

    return VAO;
}

/**
 * 设置链接顶点属性
 */
static void setVertexAttr()
{
    //现在，我们已经把输入顶点数据发送给了GPU，并指示了GPU如何在顶点和片段着色器中处理它。就快要完成了，但还没结束，OpenGL还不知道它该如何解释内存中的顶点数据，以及它该如何将顶点数据链接到顶点着色器的属性上。我们需要告诉OpenGL怎么做。
    //链接顶点属性
    /*
    第一个参数指定我们要配置的顶点属性。还记得我们在顶点着色器中使用layout(location = 0)定义了position顶点属性的位置值(Location)吗？它可以把顶点属性的位置值设置为0。因为我们希望把数据传递到这一个顶点属性中，所以这里我们传入0。
    第二个参数指定顶点属性的大小。顶点属性是一个vec3，它由3个值组成，所以大小是3。
    第三个参数指定数据的类型，这里是GL_FLOAT(GLSL中vec*都是由浮点数值组成的)。
    下个参数定义我们是否希望数据被标准化(Normalize)。如果我们设置为GL_TRUE，所有数据都会被映射到0（对于有符号型signed数据是-1）到1之间。我们把它设置为GL_FALSE。
    第五个参数叫做步长(Stride)，它告诉我们在连续的顶点属性组之间的间隔。由于下个组位置数据在3个GLfloat之后，我们把步长设置为3 * sizeof(GLfloat)。要注意的是由于我们知道这个数组是紧密排列的（在两个顶点属性之间没有空隙）我们也可以设置为0来让OpenGL决定具体步长是多少（只有当数值是紧密排列时才可用）。一旦我们有更多的顶点属性，我们就必须更小心地定义每个顶点属性之间的间隔，我们在后面会看到更多的例子(译注: 这个参数的意思简单说就是从这个属性第二次出现的地方到整个数组0位置之间有多少字节)。
    最后一个参数的类型是GLvoid*，所以需要我们进行这个奇怪的强制类型转换。它表示位置数据在缓冲中起始位置的偏移量(Offset)。由于位置数据在数组的开头，所以这里是0
    */
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), (GLvoid *)0);
    //使用glEnableVertexAttribArray，以顶点属性位置值作为参数，启用顶点属性；顶点属性默认是禁用的
    glEnableVertexAttribArray(0);
}

int main2(void)
{
    //初始化，创建窗口
    GLFWwindow *window = init();
    //创建着色器程序
    GLuint shaderProgram = createShaderProgram();
    GLuint VBO = createVBO();
    GLuint VAO = createVAO();
    setVertexAttr();
    //解绑VBO
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    //解绑VAO
    glBindVertexArray(0);

    //一般当你打算绘制多个物体时，你首先要生成/配置所有的VAO（和必须的VBO及属性指针)，然后储存它们供后面使用。当我们打算绘制物体的时候就拿出相应的VAO，绑定它，绘制完物体后，再解绑VAO。
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        processInput1(window);
        //设置清除颜色
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
        //使用上面设置的颜色清空屏幕
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        //调用glUseProgram函数，用刚创建的程序对象作为它的参数，以激活这个程序对象
        glUseProgram(shaderProgram);
        //绑定VAO
        glBindVertexArray(VAO);
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); //渲染成三角形
        //glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 3); //渲染成点
        //glDrawArrays(GL_LINE_STRIP, 0, 3); //渲染成线
        //解绑VAO
        glBindVertexArray(0);

        //交换颜色缓冲区
        glfwSwapBuffers(window);
        //检查事件
        glfwPollEvents();
    }
    glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
    glDeleteBuffers(1, &VBO);

    //glfwTerminate会销毁窗口释放资源，因此在调用该函数后，如果想使用glfw库函数，就必须重新初始化。
    glfwTerminate();
    return 0;
}